Ad Hoc网络部分分布式密钥管理和认证方案研究

摘要

Ad Hoc网络不依赖于任何固定的基础设施，具有快速组网、抗毁性强、自组织等特性，被广泛应用于军事领域和民用领域。因其动态拓扑结构、开放媒介、节点能源有限等特点，Ad Hoc网络本身容易遭受各种攻击。保障Ad Hoc网络的安全性显得尤为重要，而密钥管理和认证机制又是网络安全中的核心问题。
　　 本文对Ad Hoc网络部分分布式密钥管理和认证方案做了较为深入的研究，结合路由技术和可验证的门限秘密共享机制，提出了一种新的密钥管理和认证方案。通过理论分析和仿真实验证明本方案具有较好的性能，主要表现在以下几个方面：
　　 (1)提高了节点认证请求的响应速度。本方案通过引入路由机制来维护一个特殊的服务器组，使认证请求可以被就近的服务器节点快速响应，在证书更新时延上具有较好表现。
　　 (2)提高了网络的可用性和安全性。在网络初始化阶段，采用RSA共享密钥生成机制，服务器节点不需要认证机构的离线配置，提高了网络的可用性。在密钥分发过程中，采用可验证的门限秘密共享机制，服务器节点可以验证得到的私钥分量是否正确，提高了网络的安全性。
　　 (3)系统具有前向安全性。当有新的节点加入网络时，对系统密钥进行一次更新，使得新加入网络的节点即使攻破“足够多”的服务器节点也无法还原出以前加密的信息，从而保证了系统的前向安全。